任務驅動法在《微機原理與接口技術》教學中的應用

徐嘉莉 高山山

摘要：該文針對非計算機專業學生在采用傳統教學法學習《微機原理與接口技術》時遇到的問題，結合任務驅動教學法，探討了一種教學和實踐的改進方法。實踐證明該方法的實施不僅能夠解決傳統教學中存在的問題，并且能在一定程度上激發學生的學習主動性，從而提高學生的創新能力。

關鍵詞：微機原理與接口技術;任務驅動教學法

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）10-0168-02

《微機原理及接口技術》課程是電子信息類、自動化類等非計算機專業學生的專業基礎課程，是學好后續的單片機、ARM以及DSP的必備基礎。但在傳統教學中，這些非計算機專業的學生常常存在一些問題，這在一定程度上損傷了學生的積極性，導致教學效果不盡如人意。

因此，本文將任務驅動教學法應用于《微機原理與接口技術》的教學與實踐中，旨在幫助電氣信息類、自動化類等非計算機專業學生解決學習中遇到的問題，盡可能激發學生的學習主動性，提升其創新能力。

1 非計算機專業學生的特點

1.1 學習目的性不明確

電子信息類、自動化類等非計算機專業學生常常認為自己是學通信的、學自動化的，而《微機原理與接口技術》應該是計算機專業的主干課，自己學不學無所謂;計算機處理器已經發展到64位了，還在學習落后的16位8086處理器，跟不上時代。由于學習目的性不明確，很大一部分學生學習積極性不高，上課遲到、缺席，即使到了教室也不認真聽課，更不用說課后及時復習了[1]。

1.2 先修課知識儲備不足

非計算機專業學生一般在大學二年級的下學期開始學《微機原理與接口技術》，此前只學過C語言一門計算機方面的課程，沒有開設《操作系統原理》《數據結構》等課。這樣會導致《微機原理與接口技術》課程中用到的一些關于《操作系統原理》《數據結構》的基本概念沒有接觸過，學習難度較大。

2 《微機原理與接口技術》傳統教學中存在的問題

2.1 教學手段簡單

目前，國內高校已普及多媒體教學，但大多數教學都是老師采用PPT講課、學生聽課，雖然有多媒體設備的加持，采用Flash或PPT動畫演示基本工作原理，但這種方式仍然是教師唱主角、學生被動接受，教師與學生之間幾乎很少存在互動，不能充分調動學生的學習積極性。

2.2 驗證性實驗較多且考核方式單一

目前，《微機原理與接口技術》實驗一般分為匯編語言程序設計和硬件實驗兩部分，前者只需要在配有匯編集成開發環境的計算機上即可完成，而后者則需要借助實驗箱才能完成。學生實驗前，實驗教師會花1/4的時間講解實驗原理，然后學生根據實驗指導書上提供的實驗步驟連線、輸入源代碼就可以“成功”地完成實驗。在這種實驗模式下，需要學生主動思考的內容比較少，這使得學生的思維得不到拓展，不利于培養學生的創新性能力。與此同時，僅僅根據實驗結果的正確與否、報告的規范與否給出實驗成績，不考核實驗過程，這樣就可能會導致依葫蘆畫瓢或者抄襲實驗結果和報告的同學得高分、腳踏實地做實驗的同學的分數不盡如人意，這在很大程度上降低了學生的學習熱情。

2.3 教學知識多而分配的學時少

《微機原理與接口技術》課在電子信息類、自動化類等非計算機專業中，一般為64學時，其中理論課占56學時、實驗課占8學時。相比計算機專業來說，《微機原理與接口技術》包含了《計算機組成原理》《匯編語言》和《微機接口技術》三門課的內容，顯然，要在區區56學時的時間內講授三門課的內容，對教師來說，這是極大的挑戰，同樣，要讓學生在56學時接受和消化這三門課的內容，也是極大的挑戰。

2.4 理論性、實踐性較強但硬件設備配備不足

《微機原理與接口技術》課程主要講解微機的組成原理、匯編語言的程序設計以及包含各類芯片的接口技術，其理論性、實踐性都比較強，這需要配套比較完善的硬件實驗設備。比如其中的匯編語言和各類芯片的學習、實踐都需要學生人手一套實驗設備，大量反復練習，才可能將知識點理解、掌握。而大部分高校硬件設備配備不足，這使得老師們只能退而求其次，開設一些驗證性的實驗。

3 任務驅動法在《微機原理與接口技術》教學中的探索

任務驅動教學法以建構理論知識為基礎，將教學任務隱藏在具體任務中，學生完成任務就是“任務驅動”[2-3]。任務驅動教學法的實施使得“以教師為主的課堂”轉換為“學生主導型學習的課堂”，能很大程度地調動學生的學習熱情，培養學生主動學習理論知識、積極探索解決問題的能力，全面提升學生的探索求知精神[4-5]。將任務驅動教學法引入《微機原理與接口技術》的教學實踐中，旨在改變現有教學方式，激發學生學習熱情、培養學生自主學習能力和創新能力，以取得良好的學習效果。

3.1 基于任務驅動法，明確學習目的

“態度決定一切”，要想學好一門課，必須有端正的學習態度。針對電子信息類、自動化類等非計算機專業學生存在的學習目的不明確、學習積極性不高的問題，設計幾個小任務：如《微機原理與接口技術》在電子信息工程專業及通信工程專業中的重要性、《微機原理與接口技術》為什么以“過時的”8086CPU為中心來講解微機的工作原理及接口技術等。將這些任務分發給學生，讓學生利用課下時間借助互聯網查找并整理形成講稿，在隨后的課堂上演講。這種基于任務驅動的方法不僅可以讓學生了解學習《微機原理與接口技術》的目的和重要性，而且讓學生作為主角，備課、講課，可以極大地培養學生查閱資料、提煉資料的能力及演講能力，在一定程度上可以提升學生的學習熱情。

3.2 基于任務驅動法，課堂講授為主、線下學習為輔

分別根據電子信息類、自動化類等專業的培養目標，結合專業教學大綱，統籌安排，確定課堂講授的內容、基于任務驅動的線下學習以及課堂討論主題等的內容。

比如，可編程中斷控制器芯片8259A、可編程并行接口芯片8255A的講解。教師在騰訊課堂上講解了8255A、8259A的內部結構、控制字及工作方式后，給出一個關于兩個芯片應用的實例—-用作中斷方式工作的并行打印接口。將這個實例分成幾個小任務：中斷服務子程序的編寫、現代打印機的工作原理和現代打印機采用的芯片及與8255A、8259A的比較等等，讓學生課后借助于互聯網查找并整理形成講稿，在隨后的課堂上演講[6]。這樣不但能從傳統知識過渡到當前最流行的技術，讓教學內容與時俱進，激發學生的學習興趣，也有利于培養學生主動學習的習慣，有效地拓展學生的潛能，進而激發學生的創新創業意識;學生在線下完成任務也彌補了課時不夠的缺陷。

將電子信息類、自動化類等非計算機專業沒有開設的《操作系統》《數據結構》等先修課程、匯編語言程序設計所必備的EMU8086、Proteus等編譯仿真軟件的使用方法以及課內的重難點知識點的輔助理解設計成小任務，讓學生自主安排課余時間完成任務[7]。這種基于任務驅動的以課堂講授為主、線下學習為輔的方式，既可以激發學生的學習熱情，又可以彌補教學知識點多、課時配備不足的缺陷，而EMU8086、Proteus 等仿真軟件的線下自學使用既充分利用了學生的碎片化時間，又克服了實驗設備配備不完善、實驗課時分配較少的缺點[8-9]。

3.3 基于任務驅動，創新實驗教學、重視過程考核

將任務驅動教學法引入教學實驗中，事先將實驗題目、實驗要求通知學生，學生以小組為單位，組內同學團結協作，理順實驗原理、實驗步驟，借助仿真軟件在線下、截止時間前，完成實驗操作，這樣既可以培養學生的自學能力和團結協作能力，也能彌補實驗課時不夠的不足;在實驗課上，以小組為單位，選出一個學生代表向老師進行實驗演示及演講，老師根據該組同學演示的情況、實驗題目的難易程度及實驗過程中遇到的問題向小組內的每個同學提問，被提問的學生在規定的時間內完成答辯，這樣就把驗證性實驗變成了綜合性、創新性實驗。如可編程定時/計數器8253芯片實驗，針對組內學習基礎不好的同學，要求其能講解該芯片的工作原理、工作方式等基本知識;對學有余力的同學，要求他們現場將8253和8259結合使用，實現定時中斷的功能，并且把自己做的原理告訴同組內基礎不好的同學，帶領大家一起進步。最后，教師根據實驗演示、答辯的情況，結合實驗報告給出實驗成績[10-11]。

這樣，不但讓學生了解了實驗必須具備的基本理論，還舉一反三，實現了多個知識模塊之間的融會貫通，極大地提升了學生分析問題、解決問題的能力，培養了學生的創新創業教育能力，而且重視過程的實驗考核方式還改變了傳統的實驗考核方式，極大地提升了學生的學習熱情。

4 結束語

教學實踐證明，在《微機原理與接口技術》教學中應用任務驅動教學法，不但有助于學習目標更加明確、提升教學質量，還能激發學生的內在驅動力，提高他們獨立分析問題、解決問題的能力。

參考文獻：

[1] 徐嘉莉.非計算機專業《微機原理與接口技術》教學探討[J].教育現代化，2018，5（32）：101-102，107.

[2] 張榮茜，崔玲，鄭爽.任務驅動教學法在“網頁編程基礎”教學中的應用[J].軟件，2020，41（3）：201-205.

[3] 柳偉續，李雙喜.任務驅動教學法在微型計算機原理及應用中的運用研究[J].赤峰學院學報（自然科學版），2016，32（2）：40-41.

[4] 張捷，封俊紅，隆峻，等.任務驅動教學法在《計算機應用基礎》中的應用[J].電腦知識與技術，2019，15（14）：65-67，71.

[5] 翟朝霞，金國華，劉劍橋.《微機原理與應用》課程教學體系研究與改革[J].科技風，2019（6）：11，13.

[6] 昂朝群，陳修亮，梁英杰.軍隊院校微機原理與接口技術課程教學改革研究[J].計算機教育，2017（4）：19-22，27.

[7] 司小玲.非計算機專業的微機原理與接口技術教學探討[J].內蒙古師范大學學報（教育科學版），2014，27（3）：139-140.

[8] 楊繼臣，陳旭娟，梁慶茵.“微機原理與接口技術”課程教學改革[J].教育教學論壇，2016（33）：92-93.

[9] 鄭揚冰，劉偉，等.“微機原理與接口技術”的MOOC課程改革探索[J].電腦知識與技術，2016，12（30）：183-184.

[10] 王曉麗.《微機原理及接口技術》的教學改革與實踐[J].福建電腦，2017（10）：174-175.

[11] 林浩.非計算機專業微機原理及應用課程教學探討[J].福建電腦，2017，33（10）：161-162.

【通聯編輯：代影】